KR101312985B1 - 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙을 적절히 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명을 통해 개선된 표명 저항을 지니면서도 인장강도와 신장률의 물리적 특성이 우수하고 압출가공성이 뛰어난 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그의 제조방법을 제공한다.

Description

대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법{SEMI-CONDUCTIVE RESIN COMPOSITION WITH ANTISTATIC PROPERTY AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙을 적절히 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현대 전자 장비의 소형화, 고집적화 추세로 인하여 순간적인 정전기 방전에 의한 피해가 발생하고 있으며, 고집적의 전자회로 및 핵심부품들에 정전기의 발생으로 전기적 충격이나 분진의 흡착 등으로 불량이 발생되는 문제점을 지니고 있어 전자부품의 포장 및 보관에는 대전방지 기능이 필수적으로 요구되고 있다.
대전방지용 수지 조성물은 고분자 수지에 전도성 입자를 혼합하여 복합재료를 사용하거나, 표면처리 등을 이용하여 고분자 수지의 표면저항을 낮추는 방식으로 진행되어 왔다. 가장 일반적으로 사용되는 방법은 카본블랙과 고분자 수지를 혼합하여 전도성을 부여하는 방식으로 가장 제조가격이 낮기 때문에 널리 사용되고 있다.
이와 같이 카본블랙을 사용하는 기존의 고분자 수지 제품을 전자제품의 포장이나 제조에 사용하는 경우에는 너무 낮아진 표면저항으로 인하여, 내부의 전하축전은 억제되는 반면에 오히려 외부에서 축전된 정전기를 만나게 되는 경우에 외부의 전하가 내부로 옮겨오는 부작용이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 대전방지용 수지의 경우 적정한 표면저항을 가져야 한다. 표면저항 값이 너무 큰 경우에는 내부에서 정전기가 축전되는 문제가 있으며, 너무 낮은 경우에는 오히려 외부의 전하가 내부로 옮겨와서 전자제품의 고장을 유발하거나 안전사고를 발생시킬 가능성이 있다. 따라서 사람의 표면저항과 유사한 105Ω·㎝ 내지 108Ω·㎝의 표면저항이 적정한 것으로 파악되고 있다.
그러나, 카본블랙의 경우 입자가 작고 전기 전도성이 매우 우수하여 고분자 수지와 혼합하여 수지를 제조하는 경우에는 함량 및 분산방법에 따라 요구하는 표면저항 보다 높은 값을 지니고 있다가 갑자기 감소하여 요구수치보다 너무 낮아지는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해서는 적정한 사용량 및 고분자 수지와 카본블랙의 적정한 사용량이 필요하다.
특히 카본블랙의 함량이 많아지게 되면 가공성이 감소하게 되므로, 기계적 물성과 가공성을 확보하기 위해서는 베이스 수지의 배합 및 카본블랙의 종류 및 함량, 그리고 첨가제 성분의 구성이 주요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙의 적절한 배합을 통해 표면저항이 적정한 범위 내에 존재하면서 인장강도와 신장률의 물리적 특성이 우수하고 압출가공성이 뛰어난 대전방지용 반도전성 수지 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙을 포함하는 대전방지용 수지 조성물에 있어서, a) 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 폴리에틸렌의 중량 퍼센트 p, 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 에틸렌 비닐 아세테이트의 중량 퍼센트 q 및 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 카본 블랙의 중량 퍼센트 r의 총합(p+q+r)이 95 내지 100, b) 상기 p는 108-2r 내지 118-2r, c) 상기 q는 r-18 내지 r-11 및 d) 상기 r은 21 내지 29인 대전방지용 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙의 중량 퍼센트 총합(p+q+r)은 95 내지 98인 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌의 중량 퍼센트 p는 110-2r 내지 113-2r인 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트의 중량 퍼센트q는 r-16 내지 r-13인 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙의 중량 퍼센트 총합(p+q+r)은 95 내지 98이고, 상기 p는 110-2r 내지 113-2r이고, 상기 q는 r-16 내지 r-13인 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카본 블랙의 비표면적이 10 m2/g 내지 300 m2/g인 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물에 산화방지제를 상기 조성물 총중량 대비 0.1 중량 퍼센트 내지 0.5 중량 퍼센트를 더 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화방지제는 4,4-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀) 및 3,3'-디스테아릴 티오디프로피오네이트인 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물에 왁스를 상기 조성물 총중량 대비 0.1 중량 퍼센트 내지 3 중량 퍼센트를 더 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물에 분산제를 상기 조성물 총중량 대비 0.1 중량 퍼센트 내지 0.5 중량 퍼센트 더 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분산제는 스테아린산 아연인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 인장강도가 1.7 kgf/㎟ 이상, 신장률이 450 퍼센트 이상 및 표면저항이 104Ω·㎝ 내지 107 Ω·㎝임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상술한 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 원료를 투입하는 단계; 상기 투입한 원료를 믹싱하는 단계; 상기 혼합한 원료를 압출하는 단계; 및 상기 압출한 후 냉각하는 단계를 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 제조방법의 믹싱하는 단계는 최종 온도가 120℃ 내지 150℃를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 표면저항이 적정한 범위 내에 존재하면서, 동시에 수지 조성물의 기계적 물성이 향상되어 신뢰성 있고, 우수한 품질을 갖는 대전방지용 반도전성 수지 조성물을 얻는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 인장강도와 신장률과 같은 물리적 특성이 우수하고 압출가공성이 뛰어나므로 전자재료 포장용 제품으로의 용도가 개선된 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명의 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 종전의 대전방지용 조성물보다 효과적으로 정전기를 방지하여 전자부품의 고장을 억제하여 불량을 예방하고 정전기 방지가 요구되는 다양한 용도에 활용될 수 있어, 여러 용도에 우수한 성능으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물을 제조방법을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 사진이다.
상기 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙을 포함하는 대전방지용 수지 조성물에 있어서, a) 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 폴리에틸렌의 중량 퍼센트 p, 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 에틸렌 비닐 아세테이트의 중량 퍼센트 q 및 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 카본 블랙의 중량 퍼센트 r의 총합(p+q+r)이 95 내지 100, b) 상기 p는 108-2r 내지 118-2r, c) 상기 q는 r-18 내지 r-11 및 d) 상기 r은 21 내지 29인 대전방지용 수지 조성물을 구성으로 한다. 이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보도록 한다.
본 발명의 폴리에틸렌(polyethylene)은 에틸렌의 단독중합체, 또는 에틸렌과 탄소수가 3 내지 12, 바람직하게는 4 내지 8인 1종 이상의 알파-올레핀의 소량, 그리고 임의로는 디엔의 공중합체, 또는 이러한 단독중합체 및 공중합체의 혼합물 또는 블렌드이다. 알파-올레핀의 예는, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐이다.
본 발명의 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)는 에틸렌과 비닐아세테이트의 공중합체 수지로, 투명성 및 유연성 등이 우수하고, 독성이 없고, 난연성도 우수하다. 다만 가공성이 불리하여 단독으로는 사용하는 것보다는 다른 수지와 섞어서 사용하는 방식이 효과적이다.
본 발명의 카본블랙은 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 표면저항을 낮추는 기능을 수행한다. 카본 블랙의 함량이 높아질 경우 표면저항이 너무 낮아져 외부에서 축전된 전하를 내부로 이동시켜서 정전기를 발생시킬 수 있으며, 또한　기계적 특성을 저하시키게 된다. 반면, 카본블랙의 함량이 낮아질 경우에는 표면저항이 높아서 수지 조성물에 축전된 전하가 배출되지 않으므로 정전기를 발생시킬 수 있으며 또한 수지 조성물의 내마모성 등을 약화시키게 된다.
상기 카본 블랙은 작게는 수십에서 크게는 수천까지의 다양한 비표면적을 가지고 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. 그러나 비표면적이 낮은 카본블랙의 경우에는 표면저항을 낮추기 위해 많은 양을 사용해야 하지만, 공정 내에서 분산시키기가 용이한 장점이 있다. 특히 비표면적이 300m2/g 초과하는 카본블랙의 경우에는 수지 조성물 내에서 분산이 어렵기 때문에 수지 조성물의 표면저항을 균일하게 구성하는데 어려움이 있으며, 혼합 시에 점도가 높아져서 공정성을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서 유용한 카본블랙의 비표면적은 10m2/g 내지　300m2/g 의 카본블랙을 사용하여 수지 조성물의 표면저항을 균일하게 하고, 공정성을 높일 수 있었다.
본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 산화방지제를 더 포함할 수 있다. 산화 방지제는 페놀계와 티오에스테르(thioester)계, 예컨대 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트], 2,2'-티오디에틸비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 4,4'-티오비스(6-t-부틸-m-크레졸), 트리에틸렌글리콜-비스-3(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 4,4'-싸이오비스[2-(1,1-디-메티에틸)-5-메틸-페놀, 테트라키스-메틸렌(3,5-디-터트-뷰틸-4-하이드록시시나네이트)-메탄, 디라우릴 티오디프로피오네이트 등이 단독 또는 조합 형태로 사용될 수 있으며, 그 사용량은 수지 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1 중량 퍼센트 내지 0.5 중량 퍼센트를 사용하는 것이 좋다. 0.1 중량 퍼센트 미만이면 산화방지 효과가 적으며, 0.5 중량 퍼센트 초과 사용하게 되면 산화방지제의 함량이 높아지면, 제조단가가 높아지고 인장강도 등의 기계적 물성이 낮아지기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물에는 왁스를 더 포함할 수 있다. 상기 왁스로는 폴리에틸렌 왁스, 파라핀 왁스, 에스테르계 왁스, 방향족 알콜 지방산 에스테르, 복합에스테르계 등이 사용될 수 있다. 상기 왁스는 수지 조성물 전체 중량 기준으로 0.1 중량 퍼센트 내지 3 중량 퍼센트로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 왁스를 0.1 중량 퍼센트 미만으로 사용하면 각 조성간의 혼화 효과가 적으며, 3 중량 퍼센트 초과 사용하는 경우는 기계적 물성이 저하될 수 있어 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물에는 분산제를 더 포함할 수 있다. 상기 분산제로는 스테아린산 아연, 스테아린산 마그네슘, 스테아린산 칼슘 등이 사용될 수 있다. 상기 분산제는 수지 조성물 전체 중량 기준으로 0.1 중량 퍼센트 내지 0.5 중량 퍼센트로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 분산제를 0.1 중량 퍼센트 미만으로 사용하면 각 조성간의 혼화 효과가 적으며, 0.5 중량 퍼센트 초과 사용하는 경우는 기계적 물성이 크게 저하될 수 있어 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 고분자 수지 조성물을 가공하여 포장필름 형태로 가공하는 경우에는 표면저항이 10분의 1로 감소하므로, 표면저항 범위는 104Ω·㎝ 내지 107Ω·㎝을 유지하는 것이 적정하며, 105Ω·㎝ 내지 107Ω·㎝ 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 다양한 형태의 전자재료 포장용 재료로 가공하기 위해서 인장강도는 1.7 kg/mm2 이상, 신장률은 450 퍼센트 이상의 값을 지니는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 제조방법은, 상기 상술한 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 원료를 투입하는 단계(S10); 상기 투입한 원료를 믹싱하는 단계(S20); 상기 믹싱한 원료를 압출하는 단계(S30); 및 상기 압출한 후 냉각하는 단계(S40)를 포함한다. 구체적인 방법은 도 1에 도시하였다.
상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 제조방법의 원료투입단계, 믹싱단계, 압출단계 및 냉각단계는 수지 조성물의 제조에 사용될 수 있는 방법이면 특별히 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 원료 투입하는 단계는 각 원료 물질의 배합비에 따라 저울을 사용하여 계량하여 분량만큼 혼합기에 투입하고, 70℃ 내지 100℃에서 용융시키면서 믹싱한다(S20). 믹싱이 시작되면 마찰로 인하여 혼합기 내의 온도가 상승하게 된다. 상기 원료물질은 고온에서 용융되어 액상의 형태가 되므로 쉽게 가공할 수 있으나, 믹싱 단계에서 용매를 사용하지 않는 경우에는 매우 높은 점도를 지니는 액상을 이루기 때문에 반죽기 형태의 혼합기(Kneader Mixer)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 믹싱 단계의 최종 온도는 120℃ 내지 150℃를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 믹싱된 수지 조성물을 압출기(Extruder)를 이용하여 압출하고, 냉각수조를 이용하여 냉각한다. 냉각하면서 적당한 크기로 절단할 수 있다.
1. 실시예 및 비교예의 제조
본 발명의 실시예에 따라 구성요소를 각각 혼합하여 실시예 1 내지 실시예 7의 대전방지용 반도전성 조성물을 제조하였고, 이와 비교하여 구성요소를 다른 혼합비율로 각각 혼합하여 비교예 1 내지 비교예 7을 제조하였다. 실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 비교예 7의 혼합량이 표 1에 나타냈다.
산화방지제는 4,4-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀)(시바케미컬)과 3,3'-디스테아릴 티오디프로피오네이트(Distearyl thiodipropionate, 시바케미컬)를 사용하였다. 분산제는 스테아린산 아연(Zinc Sterate, 신원화학)을 사용하였다. 왁스는 폴리에틸렌 왁스(라이온켐텍)을 사용하였다.
실시예와 비교예의 조성비 (단위:중량%)
폴리
에틸렌		 에틸렌 비닐 아세테이트 폴리프로필렌 카본블랙 산화
방지제		 분산제 왁스
실시예1 61.95 10.0 0 25.00 0.3 0.25 2.5
실시예2 55.45 14.0 0 27.50 0.3 0.25 2.5
실시예3 65.45 10.0 0 22.95 0.3 0.25 2.0
실시예4 70.00 5.0 0 22.91 0.3 0.25 1.5
실시예5 65.45 7.5 0 25.00 0.3 0.25 1.5
실시예6 60.45 7.5 0 25.00 0.3 0.25 1.5
실시예7 54.45 15.0 0 28.50 0.3 0.25 1.5
비교예1 72.95 0.0 0 25.00 0.3 0.25 1.5
비교예2 67.95 0.0 0 30.00 0.3 0.25 1.5
비교예3 69.95 10.0 0 18.00 0.3 0.25 1.5
비교예4 57.45 10.0 5 25.00 0.3 0.25 2.0
비교예5 44.95 28.0 0 25.00 0.3 0.25 1.5
비교예6 48.20 30.0 0 20.00 0.3 0.00 1.5
비교예7 64.45 5.0 0 27.80 0.3 0.25 2.5
상기 원료 물질을 필요한 배합비에 따라 저울을 사용하여 계량하였다. 계량한 원료물질을 반죽기 형태의 혼합기(Kneader Mixer)에 넣어 120℃ 내지 150℃를 유지하면서 믹싱하였고, 별도의 용매를 부가하지 않았다. 상기 혼합된 수지 조성물을 압출기(Extruder)를 이용하여 압출하고, 냉각수조를 이용하여 냉각하며 절단하여 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조한 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 모양을 도 2에 나타내었다.
실시예 1 내지 실시예 7에서는 기본수지로서 폴리에틸렌 수지와 에틸렌 비닐 아세테이트 수지를 함께 사용하였다. 비교예 1 및 비교예 2에서는 기본수지로서 폴리에틸렌 수지를 단독으로 사용하였고, 비교예 3 내지 비교예 7에서는 폴리에틸렌 수지와 에틸렌 비닐 아세테이트를 사용하였다. 특히 비교예 4에서는 5중량 퍼센트의 폴리프로필렌 수지가 사용되었으며, 비교예 6에서는 분산제가 사용되지 않았다.
2. 실험
상기 방법으로 제조된 실시예 1 내지 실시예 7과 비교예 1 내지 비교예 7의 수지 조성물의 물리적 특성을 시험하였다. 인장강도 및 신장률 측정은 190℃에서 3분 가압 후 시편 제작하여 인장강도, 신장률 및 표면저항을 측정하였다. 인장강도 및 신장률은 ASTM D638, 표면저항은 ASTM D257을 사용하였다. 분산성 평가는 실험용 압출기 HAAKE를 사용하여 육안으로 확인하였다.
실시예 1 내지 실시예 7과 비교예 1 내지 비교예 7의 수지 조성물에 대한 시험 결과를 각각 표 2에 나타내었다.
인장강도, 신장률, 표면저항 및 분산성 실험결과
인장강도
(kgf/mm2)		 신장률
(%)		 표면저항
(Ω·cm)		 분산성
실험방법 ASTM D638 ASTM D638 ASTM D257 육안
규격 1.7 이상 450 이상 104~107 양호







실험결과		 실시예1 1.79 490 3.5x105 양호
실시예2 1.75 505 5.2x105 양호
실시예3 1.85 460 3.2x104 양호
실시예4 1.82 451 1.6x105 양호
실시예5 1.81 464 3.9x104 양호
실시예6 1.77 471 5.8x104 양호
실시예7 1.72 455 1.7x104 양호
비교예1 1.67 480 2.5x102 양호
비교예2 1.72 420 5.1x103 양호
비교예3 1.53 495 4.8x104 양호
비교예4 1.68 420 1.2x104 양호
비교예5 1.50 520 3.8x103 보통
비교예6 1.55 495 7.2x103 불량
비교예7 1.55 500 6.9x103 양호
표 2에 따르면, 실시예 1 내지 실시예 7의 수지 조성물의 경우, 대전방지용 포장재료로써의 규격을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 상기 실시예 중에서도 실시예 1 및 실시예 2의 경우에 높은 신장률값과 더욱 양호한 표면저항값을 가지고 있어 이의 조성이 더욱 바람직하다.
에틸렌 비닐 아세테이트를 포함하지 않는 비교예 1 및 비교예 2의 수지 조성물의 경우에는 표면저항값이 기준치 보다 낮아서 규격을 만족하지 않는 것으로 나타났으며, 또한 카본블랙 함량이 높은 비교예 2의 경우에는 신장률도 규격을 만족하지 못하였다.
카본블랙의 함량이 낮은 비교예 3의 조성물의 경우에는 인장강도가 규격을 만족하지 못하였으며, 폴리프로필렌을 5 중량 퍼센트 사용한 비교예 4 조성물의 경우에는 신장률의 규격을 만족하지 못하였다.
에틸렌 비닐 아세테이트의 함량을 25 중량 퍼센트 이상으로 높인 비교예 5 및 비교예 6의 경우에는 인장강도가 낮아서 규격을 만족하지 못하였으며, 분산제를 사용하지 않았던 비교예 6의 경우에는 육안 검사 시에 분산성이 저하되는 것이 관찰되었다.
카본블랙의 함량은 높은 반면에 에틸렌 비닐 아세테이트의 함량이 낮은 비교예 7의 경우에는 인장강도도 낮고, 표면저항 값도 작아서 규격을 만족하지 못하였다.
따라서 비교예 1 내지 비교예 7의 수지 조성물의 경우, 전기적 특성 및 기계적 특성에 있어서 전자재료 포장용 재료로 사용하기에 규격을 일부 또는 전부를 만족하지 않는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항 들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 카본 블랙을 포함하는 대전방지용 수지 조성물에 있어서, 하기의 a 내지 d의 조건을 만족하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
    a) 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 폴리에틸렌의 중량 퍼센트 p, 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 에틸렌 비닐 아세테이트의 중량 퍼센트 q 및 상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물 총중량 대비 상기 카본 블랙의 중량 퍼센트 r의 총합(p+q+r)이 95 내지 100
    b) 상기 p는 108-2r 내지 118-2r
    c) 상기 q는 r-18 내지 r-11
    d) 상기 r은 21 내지 29
  2. 제1항에 있어서,
    상기 총합(p+q+r)은 95 내지 98인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 p는 110-2r 내지 113-2r인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 q는 r-16 내지 r-13인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 총합(p+q+r)은 95 내지 98이고, 상기 p는 110-2r 내지 113-2r이고, 상기 q는 r-16 내지 r-13인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카본 블랙의 비표면적이 10 m2/g 내지 300 m2/g인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 산화방지제를 상기 조성물 총중량 대비 0.1 중량 퍼센트 내지 0.5 중량 퍼센트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 산화방지제는 4,4-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀) 및 3,3'-디스테아릴티오디프로피오네이트인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 왁스를 상기 조성물 총중량 대비 0.1 중량 퍼센트 내지 3 중량 퍼센트 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 분산제를 상기 조성물 총중량 대비 0.1 중량 퍼센트 내지 0.5 중량 퍼센트 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분산제는 스테아린산 아연인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지용 반도전성 수지 조성물은 인장강도가 1.7 kgf/㎟ 이상, 신장률이 450 퍼센트 이상 및 표면저항이 104Ω·㎝ 내지 107Ω·㎝인 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 따른 대전방지용 반도전성 수지 조성물의 원료를 투입하는 단계;
    상기 투입한 원료를 믹싱하는 단계;
    상기 혼합한 원료를 압출하는 단계; 및
    상기 압출한 후 냉각하는 단계를 포함하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 믹싱하는 단계는 상기 공정의 최종 온도가 120℃ 내지 150℃를 유지하는 것을 특징으로 하는 대전방지용 반도전성 수지 조성물 제조방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5409981A (en) 1993-06-29 1995-04-25 Metagal Industria E Comercio Ltda. Semiconductor polymeric compound based on lampblack, polymeric semiconductor body, and methods of making the semiconductor polymeric compound and the polymeric semiconductor body
JPH11297122A (ja) * 1998-04-03 1999-10-29 Hitachi Cable Ltd 半導電性樹脂組成物及び電線・ケーブル
KR20030001674A (ko) * 2001-06-26 2003-01-08 주식회사 위스컴 가공케이블용 반도전 고밀도 폴리에틸렌 조성물

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